JP4777666B2 - Carbon membrane and method for separating water and organic solvent using carbon membrane - Google Patents

Carbon membrane and method for separating water and organic solvent using carbon membrane Download PDF

Info

Publication number
JP4777666B2
JP4777666B2 JP2005025316A JP2005025316A JP4777666B2 JP 4777666 B2 JP4777666 B2 JP 4777666B2 JP 2005025316 A JP2005025316 A JP 2005025316A JP 2005025316 A JP2005025316 A JP 2005025316A JP 4777666 B2 JP4777666 B2 JP 4777666B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon film
water
bis
group
ethanol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2005025316A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006212480A (en
Inventor
和之 海川
俊弘 富田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Priority to JP2005025316A priority Critical patent/JP4777666B2/en
Publication of JP2006212480A publication Critical patent/JP2006212480A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4777666B2 publication Critical patent/JP4777666B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description

本発明は、炭素材料の持つ細孔を利用して、水と有機溶剤とを含有する液体混合物から水と有機溶剤とを分離するために用いられる炭素膜に関する。   The present invention relates to a carbon membrane used for separating water and an organic solvent from a liquid mixture containing water and an organic solvent by utilizing pores of the carbon material.

近年、環境保護や廃材の有効利用といった観点から、バイオマス技術を利用したエタノールの生産が注目を集めている。従来、このようなバイオマス技術によって生産されたエタノールを回収する方法として、ゼオライト膜の選択透過性を利用した方法が行われている。これは、木質系バイオマスから得られた水とエタノールとを含有する液体混合物をゼオライト膜に接触させ、水だけを選択的に透過させることで、エタノールと水とを分離するものである。   In recent years, ethanol production using biomass technology has attracted attention from the viewpoint of environmental protection and effective use of waste materials. Conventionally, as a method for recovering ethanol produced by such biomass technology, a method using selective permeability of a zeolite membrane has been performed. This is to separate ethanol and water by bringing a liquid mixture containing water and ethanol obtained from woody biomass into contact with the zeolite membrane and selectively allowing only water to permeate.

ところで、木質系バイオマスから得られる水とエタノールとを含有する液体混合物には、水とエタノールの他に、酢酸等の有機酸も混在しているが、一般にゼオライト膜は耐酸性が低いため、有機酸による分離性能の低下や早期劣化が懸念される。   By the way, in a liquid mixture containing water and ethanol obtained from woody biomass, in addition to water and ethanol, organic acids such as acetic acid are also mixed. There is concern about the decrease in separation performance and early deterioration due to acid.

また、従来は主に気体混合物からの特定の成分の分離に使用されてきた炭素膜を、水とエタノール等の有機溶剤との分離に利用する研究も行われているが(例えば、非特許文献1参照。)、従来のゼオライト膜の代用となるような優れた分離性能を有する炭素膜を得るには、より一層の研究を要するのが実状である。
Hidetoshi Kita, Koji Nanbu, Hiroshi Maeda, Ken-ichi Okamoto, ACS Symposium Series(American Chemical Society), 2004, p.203-217, Gas Separation and Pervaporation through Microporous Carbon Membranes Derived from Phenolic Resin
In addition, research has been conducted in which a carbon membrane, which has been mainly used for separation of a specific component from a gas mixture, is used for separation of water and an organic solvent such as ethanol (for example, non-patent literature). 1)), in order to obtain a carbon membrane having an excellent separation performance which can be used as a substitute for a conventional zeolite membrane, it is actually necessary to study further.
Hidetoshi Kita, Koji Nanbu, Hiroshi Maeda, Ken-ichi Okamoto, ACS Symposium Series (American Chemical Society), 2004, p.203-217, Gas Separation and Pervaporation through Microporous Carbon Membranes Derived from Phenolic Resin

本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、水とエタノール等の有機溶剤との分離性能及び耐酸性に優れた炭素膜と、当該炭素膜を使用し、酸性環境下においても、水とエタノール等の有機溶剤との分離を、高効率で長期に渡って安定して行うことができる分離方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such conventional circumstances, and the object of the present invention is a carbon membrane excellent in separation performance and acid resistance between water and an organic solvent such as ethanol, and the carbon membrane. And to provide a separation method capable of stably separating water and an organic solvent such as ethanol over a long period of time even in an acidic environment.

本発明によれば、多孔質基材の表面に形成された樹脂層からなる炭素膜の前駆体を、酸素不活性雰囲気下、400〜1000℃の温度範囲で熱分解することにより炭化して得られる炭素膜であって、前記炭化後に少なくとも1度、酢酸水溶液又はクエン酸水溶液に1〜24時間浸漬し、酢酸分子又はクエン酸分子を細孔壁に吸着させる処理が施された炭素膜、が提供される。 According to the present invention, a carbon film precursor composed of a resin layer formed on the surface of a porous substrate is carbonized by pyrolysis in a temperature range of 400 to 1000 ° C. in an oxygen inert atmosphere. A carbon film that is immersed in an acetic acid aqueous solution or an aqueous citric acid solution at least once after the carbonization for 1 to 24 hours, and is subjected to a treatment for adsorbing acetic acid molecules or citric acid molecules to pore walls, Provided.

また、本発明によれば、前記炭素膜の片面に、水と有機溶剤とを含有する液体混合物を接触させ、当該炭素膜の反対側に水を選択的に透過させることにより、前記水と前記有機溶剤とを分離する、炭素膜を用いた水と有機溶剤との分離方法、が提供される。   According to the present invention, a liquid mixture containing water and an organic solvent is brought into contact with one side of the carbon membrane, and water is selectively permeated to the opposite side of the carbon membrane, whereby the water and the A method for separating water from an organic solvent using a carbon membrane, which separates the organic solvent, is provided.

本発明の炭素膜は、耐酸性に優れることに加え、少なくとも1度、酢酸水溶液又はクエン酸水溶液に1〜24時間浸漬し、酢酸分子又はクエン酸分子を細孔壁に吸着させる処理が施されたことにより、水とエタノールのような有機溶剤との分離性能が向上しており、従来使用されてきたゼオライト膜と比べても遜色のない優れた分離性能を発揮する。また、本発明の分離方法においては、前記のような水と有機溶剤との分離性能及び耐酸性に優れた炭素膜を使用することにより、酸性環境下においても、水とエタノールのような有機溶剤との分離を、高効率で長期に渡って安定して行うことができる。 In addition to being excellent in acid resistance, the carbon membrane of the present invention is immersed at least once in an acetic acid aqueous solution or citric acid aqueous solution for 1 to 24 hours, and is subjected to a treatment for adsorbing acetic acid molecules or citric acid molecules to the pore walls. As a result, the separation performance between water and an organic solvent such as ethanol is improved, and excellent separation performance comparable to that of conventionally used zeolite membranes is exhibited. Further, in the separation method of the present invention, by using the carbon membrane having excellent separation performance and acid resistance as described above, even in an acidic environment, an organic solvent such as water and ethanol is used. Can be stably performed over a long period of time with high efficiency.

前記のとおり、本発明の炭素膜は、多孔質基材の表面に形成された樹脂層からなる炭素膜の前駆体を、酸素不活性雰囲気下、400〜1000℃の温度範囲で熱分解することにより炭化して得られる炭素膜であって、前記炭化後に少なくとも1度、酢酸水溶液又はクエン酸水溶液に1〜24時間浸漬し、酢酸分子又はクエン酸分子を細孔壁に吸着させる処理が施されたことを主な特徴としている。 As described above, the carbon film of the present invention is obtained by thermally decomposing a carbon film precursor formed of a resin layer formed on the surface of a porous substrate in a temperature range of 400 to 1000 ° C. in an oxygen inert atmosphere. The carbon film obtained by carbonization is immersed in an acetic acid aqueous solution or an aqueous citric acid solution for 1 to 24 hours at least once after the carbonization, and is subjected to a treatment for adsorbing acetic acid molecules or citric acid molecules to the pore walls. This is the main feature.

バイオマスから得られる水とエタノールとを含有する液体混合物からエタノールを回収するために、水とエタノールとの分離に使用されてきたゼオライト膜は、耐酸性が低いため、前記液体混合物中に存在する酢酸等の有機酸による損傷や早期の性能劣化が懸念されている。一方、炭素膜はゼオライト膜に比べて耐酸性に優れており、長期に渡って安定した分離性能を発揮する。更に、後述する実施例にも示すとおり、炭素膜は、単に耐酸性に優れるのみならず、少なくとも1度、酢酸水溶液又はクエン酸水溶液に1〜24時間浸漬し、酢酸分子又はクエン酸分子を細孔壁に吸着させる処理を施すと、水とエタノール等の有機溶剤との分離性能が向上することが、本発明者の研究により確認された。したがって、本発明の炭素膜は、高い耐酸性を有すると同時に、水と有機溶剤との分離において優れた分離性能を発揮する。 In order to recover ethanol from a liquid mixture containing water and ethanol obtained from biomass, the zeolite membrane that has been used for the separation of water and ethanol has low acid resistance, so that acetic acid present in the liquid mixture is present. There are concerns about damage due to organic acids such as and early performance degradation. On the other hand, carbon membranes have better acid resistance than zeolite membranes and exhibit stable separation performance over a long period of time. Furthermore, as shown in the examples described later, the carbon film is not only excellent in acid resistance, but is immersed at least once in an acetic acid aqueous solution or citric acid aqueous solution for 1 to 24 hours to finely bind acetic acid molecules or citric acid molecules. It has been confirmed by the study of the present inventor that the separation performance between water and an organic solvent such as ethanol is improved when a treatment for adsorbing to the pore wall is performed. Therefore, the carbon membrane of the present invention has high acid resistance and at the same time exhibits excellent separation performance in separating water from an organic solvent.

また、本発明の分離方法は、前記本発明の炭素膜の片面に、水と有機溶剤とを含有する液体混合物を接触させ、当該炭素膜の反対側に水を選択的に透過させることにより、水と有機溶剤とを分離することを特徴とするものである。   Moreover, the separation method of the present invention is such that a liquid mixture containing water and an organic solvent is brought into contact with one side of the carbon membrane of the present invention, and water is selectively permeated to the opposite side of the carbon membrane. It is characterized by separating water and an organic solvent.

前記のとおり、本発明の炭素膜は高い耐酸性を有すると同時に、水と有機溶剤との分離性能にも優れたものであるので、酸性の環境下においても、水と有機溶剤との分離を長期に渡って高効率で安定して行うことが可能であり、例えば前記のようなバイオマス分野における水とエタノール等の有機溶剤との分離に好適に使用できる。   As described above, the carbon membrane of the present invention has high acid resistance and at the same time has excellent separation performance between water and organic solvent, so that separation of water and organic solvent can be performed even in an acidic environment. It can be carried out stably with high efficiency over a long period of time, and can be suitably used for separation of water and an organic solvent such as ethanol in the biomass field as described above.

本発明の炭素膜は、その前駆体、すなわち熱分解により炭化する前の樹脂層について、特に種類を限定するものではないが、好適なものとしては、繰り返し単位が下記一般式(1)で表されるポリイミド樹脂(ただし、式中Xは炭素数2〜27の脂肪族基、環式脂肪族基、単環式芳香族基、縮合多環式芳香族基、及び芳香族基が直接又は架橋員により相互に連結された非縮合多環式芳香族基からなる群より選ばれた4価の基を示し、nは5〜10000の整数を示し、Yは下記一般式(2)で表され、当該一般式(2)においては、主鎖骨格を形成するフェニレン基のうち少なくとも1つがm−フェニレン基であり、Zは直結、−O−、−CO−、−S−、−SO2−、−CH2−、−C(CH32−又は−C(CF32−を示し、mは1〜3の整数を示し、また、R1-4及びR’1-4は、−H、−F、−Cl、−Br、−I、−CN、−CH3、−CF3、−OCH3、フェニル基、4−フェニルフェニル基、フェノキシ基又は4−フェニルフェノキシ基であり、R1-4及びR’1-4は全てが同一でも、また異なっていてもよく、更にその一部のみが同一であってもよい)の前駆体である下記一般式(3)で表されるポリアミド酸(式中、XとYは前記と同様の基を表す)を多孔質基材の表面に塗布し、加熱、乾燥して形成されたものを挙げることができる。

Figure 0004777666
Figure 0004777666
Figure 0004777666
The carbon film of the present invention is not particularly limited with respect to its precursor, that is, the resin layer before being carbonized by thermal decomposition, but as a preferred one, the repeating unit is represented by the following general formula (1). Polyimide resin (where X is an aliphatic group having 2 to 27 carbon atoms, a cyclic aliphatic group, a monocyclic aromatic group, a condensed polycyclic aromatic group, and an aromatic group directly or crosslinked) 4 represents a tetravalent group selected from the group consisting of non-condensed polycyclic aromatic groups connected to each other by a member, n represents an integer of 5 to 10,000, and Y is represented by the following general formula (2). In the general formula (2), at least one of the phenylene groups forming the main chain skeleton is an m-phenylene group, and Z is a direct bond, —O—, —CO—, —S—, —SO 2 —. , -CH 2 -, - C ( CH 3) 2 - or -C (CF 3) 2 - indicates, m is It indicates to 3 integers, also, R 1-4 and R '1-4 may, -H, -F, -Cl, -Br , -I, -CN, -CH 3, -CF 3, -OCH 3 , Phenyl group, 4-phenylphenyl group, phenoxy group or 4-phenylphenoxy group, and R 1-4 and R ′ 1-4 may be the same or different, and only a part thereof A polyamic acid represented by the following general formula (3), which is a precursor of the same (which may be the same) (wherein X and Y represent the same groups as described above) is applied to the surface of the porous substrate. And those formed by heating and drying.
Figure 0004777666
Figure 0004777666
Figure 0004777666

前記一般式(1)で表されるポリイミド樹脂のうちでも、特に本発明において好適に使用できるものとして、以下の構造式(4)又は(5)で表されるものを挙げることができる。

Figure 0004777666
Figure 0004777666
Among the polyimide resins represented by the general formula (1), examples of those that can be suitably used in the present invention include those represented by the following structural formula (4) or (5).
Figure 0004777666
Figure 0004777666

前記ポリアミド酸及びポリイミド樹脂は、いかなる方法で製造されたものであっても構わない。前記ポリアミド酸及びポリイミド樹脂は、下記一般式(6)で表されるジアミン類(一般式(6)においては、アミノ基とZ及び/又はZとZを結合するフェニレン基のうち少なくとも1つがm−フェニレン基であり、Zは直結、−O−、−CO−、−S−、−SO2−、−CH2−、−C(CH32−又は−C(CF32−を示し、mは1〜3の整数を示し、また、R1-4及びR’1-4は、−H、−F、−Cl、−Br、−I、−CN、−CH3、−CF3、−OCH3、フェニル基、4−フェニルフェニル基、フェノキシ基又は4−フェニルフェノキシ基であり、R1-4及びR’1-4は全てが同一でも、また異なっていてもよく、更にその一部のみが同一であってもよい)と下記一般式(7)で表されるテトラカルボン酸二無水物類(式中、Xは炭素数2〜27の脂肪族基、環式脂肪族基、単環式芳香族基、縮合多環式芳香族基、芳香族基が直接又は架橋員により相互に連結された非縮合多環式芳香族基からなる群より選ばれた4価の基を示す)を単量体に使用して製造することができる。

Figure 0004777666
Figure 0004777666
The polyamic acid and the polyimide resin may be produced by any method. The polyamic acid and the polyimide resin are diamines represented by the following general formula (6) (in the general formula (6), at least one of an amino group and Z and / or a phenylene group that binds Z and Z is m. - phenylene group, Z is directly connected, -O -, - CO -, - S -, - SO 2 -, - CH 2 -, - C (CH 3) 2 - or -C (CF 3) 2 - and M represents an integer of 1 to 3, and R 1-4 and R ′ 1-4 represent —H, —F, —Cl, —Br, —I, —CN, —CH 3 , —CF. 3 , —OCH 3 , phenyl group, 4-phenylphenyl group, phenoxy group or 4-phenylphenoxy group, and R 1-4 and R ′ 1-4 may be the same or different, And only a part thereof may be the same) and tetracarboxylic dianhydrides represented by the following general formula (7) (wherein Is an aliphatic group having 2 to 27 carbon atoms, a cycloaliphatic group, a monocyclic aromatic group, a condensed polycyclic aromatic group, or a non-condensed polycycle in which aromatic groups are connected to each other directly or by a bridging member A tetravalent group selected from the group consisting of a formula aromatic group) can be used as a monomer.
Figure 0004777666
Figure 0004777666

前記ポリアミド酸及びポリイミド樹脂の製造に用いられるジアミン類は、一般式(6)で表される少なくとも1種の化合物が挙げられる。具体的には、限定されるわけではないが、例えば、一般式(6)においてm=1のジアミン類では、3,3’−ジクロロベンジジン、3,3’−ジメチルベンジジン、3,3’−ジメトキシベンジジン、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノ−5,5’−ジトリフルオロメチルジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジクロロベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4−フェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジフェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4−(4−フェニル)フェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジ(4−フェニルフェノキシ)ベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2−ビス(3−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン等が、また、一般式(6)においてm=2のジアミン類では、1,3−ビス(3−アミノフェニル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェニル)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノベンゾイル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェニルスルフィド)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェニルスルフィド)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェニルスルフィド)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェニルスルホン)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェニルスルホン)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェニルスルホン)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノベンジル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノベンジル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノベンジル)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)−4−トリフルオロメチルベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)−5−トリフルオロメチルベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)−4−トリフルオロメチルベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)−5−トリフルオロメチルベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)−3−トリフルオロメチルベンゼン、1,3−ビス(3−アミノ−5−トリフルオロメチルフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノ−4−トリフルオロメチルフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノ−3−トリフルオロメチルフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノ−5−トリフルオロメチルフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノ−4−トリフルオロメチルフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノ−5−トリフルオロメチルフェノキシ)−4−トリフルオロメチルベンゼン、1,3−ビス(3−アミノ−5−トリフルオロメチルフェノキシ)−5−トリフルオロメチルベンゼン、1,3−ビス(3−アミノ−4−トリフルオロメチルフェノキシ)−4−トリフルオロメチルベンゼン、1,3−ビス(3−アミノ−4−トリフルオロメチルフェノキシ)−5−トリフルオロメチルベンゼン、1,3−[(3−アミノ)−α,α−ビス(トリフルオロメチル)ベンジル]ベンゼン、1,3−[(4−アミノ)−α,α−ビス(トリフルオロメチル)ベンジル]ベンゼン、1,4−[(3−アミノ)−α,α−ビス(トリフルオロメチル)ベンジル]ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノ−4−フルオロベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノ−4−フェノキシベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビス[3−アミノ−4−(4−フェニルフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、2,6−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゾニトリル、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)−2−フェニルベンゼン等が、更には、一般式(6)においてm=3のジアミン類では、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、3,3’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、3,3’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、ビス[3−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、ビス[3−(3−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス[3−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス[3−(3−アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルフィド、ビス[3−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルフィド、ビス[3−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルフィド、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[3−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[3−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]メタン、ビス[3−(4−アミノフェノキシ)フェニル]メタン、ビス[3−(3−アミノフェノキシ)フェニル]メタン、2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[3−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[3−(3−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[3−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[3−(3−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン等が挙げられる。これらのジアミン類は必要に応じて単独で、あるいは混合して使用することができる。   As for the diamine used for manufacture of the said polyamic acid and a polyimide resin, the at least 1 sort (s) of compound represented by General formula (6) is mentioned. Specific examples include, but are not limited to, for example, in the diamines of general formula (6) where m = 1, 3,3′-dichlorobenzidine, 3,3′-dimethylbenzidine, 3,3′- Dimethoxybenzidine, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diamino-5,5′-ditrifluoromethyldiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl sulfide, 3,4′- Diaminodiphenyl sulfide, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 3,4′-diaminodiphenylsulfone, 3,3′-diaminobenzophenone, 3,3′-diamino-4,4′-dichlorobenzophenone, 3,3′- Diamino-4,4′-dimethoxybenzophenone, 3,3′-diamino-4-phenoxyben Phenone, 3,3′-diamino-4,4′-diphenoxybenzophenone, 3,3′-diamino-4- (4-phenyl) phenoxybenzophenone, 3,3′-diamino-4,4′-di (4 -Phenylphenoxy) benzophenone, 3,4'-diaminobenzophenone, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 2,2-bis (3-aminophenyl) propane, 2,2-bis (4 -Aminophenyl) propane, 2,2-bis (3-aminophenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane and the like, and diamines of m = 2 in the general formula (6) 1,3-bis (3-aminophenyl) benzene, 1,3-bis (4-aminophenyl) benzene, 1,4-bis (3-aminophenyl) benzene Zen, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-amino) Benzoyl) benzene, 1,3-bis (4-aminobenzoyl) benzene, 1,4-bis (3-aminobenzoyl) benzene, 1,3-bis (3-aminophenyl sulfide) benzene, 1,3-bis ( 4-aminophenylsulfide) benzene, 1,4-bis (3-aminophenylsulfide) benzene, 1,3-bis (3-aminophenylsulfone) benzene, 1,3-bis (4-aminophenylsulfone) benzene, 1,4-bis (3-aminophenylsulfone) benzene, 1,3-bis (3-aminobenzyl) benzene, 1,3-bis (4-amino) Nobenzyl) benzene, 1,4-bis (3-aminobenzyl) benzene, 1,3-bis (3-amino-α, α-dimethylbenzyl) benzene, 1,3-bis (4-amino-α, α- Dimethylbenzyl) benzene, 1,4-bis (3-amino-α, α-dimethylbenzyl) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) -4-trifluoromethylbenzene, 1,3-bis (3 -Aminophenoxy) -5-trifluoromethylbenzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) -4-trifluoromethylbenzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) -5-trifluoromethylbenzene, 1,4-bis (3-aminophenoxy) -3-trifluoromethylbenzene, 1,3-bis (3-amino-5-trifluoromethylphenoxy) benzene 1,3-bis (3-amino-4-trifluoromethylphenoxy) benzene, 1,3-bis (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) benzene, 1,3-bis (4-amino-3- Trifluoromethylphenoxy) benzene, 1,4-bis (3-amino-5-trifluoromethylphenoxy) benzene, 1,4-bis (3-amino-4-trifluoromethylphenoxy) benzene, 1,3-bis (3-Amino-5-trifluoromethylphenoxy) -4-trifluoromethylbenzene, 1,3-bis (3-amino-5-trifluoromethylphenoxy) -5-trifluoromethylbenzene, 1,3-bis (3-Amino-4-trifluoromethylphenoxy) -4-trifluoromethylbenzene, 1,3-bis (3-amino-4-to Fluoromethylphenoxy) -5-trifluoromethylbenzene, 1,3-[(3-amino) -α, α-bis (trifluoromethyl) benzyl] benzene, 1,3-[(4-amino) -α, α-bis (trifluoromethyl) benzyl] benzene, 1,4-[(3-amino) -α, α-bis (trifluoromethyl) benzyl] benzene, 1,3-bis (3-amino-4-fluoro) Benzoyl) benzene, 1,3-bis (3-amino-4-phenoxybenzoyl) benzene, 1,3-bis [3-amino-4- (4-phenylphenoxy) benzoyl] benzene, 2,6-bis (3 -Aminophenoxy) benzonitrile, 1,3-bis (4-aminophenoxy) -2-phenylbenzene, and the like, and further in the case of diamines having m = 3 in the general formula (6), 4 , 4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, 3,3′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 3,3′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (3-aminophenoxy) ) Phenyl] ether, bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [3 -(4-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl ] Sulfide, bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (3-aminophenoxy) Phenyl] sulfone, bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] methane, bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] methane, bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] methane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [3- (4-Aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1 , 3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoro Propane, 2,2-bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, and the like. These diamines can be used alone or as a mixture as required.

前記ポリアミド酸及びポリイミド樹脂の製造に用いられるテトラカルボン酸二無水物類としては、一般式(7)で表される少なくとも1種の化合物が挙げられる。具体的には、一般式(7)において、Xが炭素数2〜10の脂肪族基、炭素数4〜10の環式脂肪族基であるもの、
下式(8)で表される単環式芳香族基、

Figure 0004777666
下式(9)で表される縮合多環式芳香族基、
Figure 0004777666
及び下式(10)で表される芳香族基が直接又は架橋員により相互に連結された非縮合多環式芳香族基からなる群より選ばれた4価の基であるテトラカルボン酸二無水物が使用される。
Figure 0004777666
(式中、Aは直接結合、−CO−、−O−、−S−、−SO2−、−CH2−、−C(CH32−、−C(CF32−、又は下式(11)を示す)
Figure 0004777666
(ここで、Bは直接結合、−CO−、−O−、−S−、−SO2−、−CH2−、−C(CH32−、−C(CF32−を示す) Examples of the tetracarboxylic dianhydrides used for producing the polyamic acid and the polyimide resin include at least one compound represented by the general formula (7). Specifically, in the general formula (7), X is an aliphatic group having 2 to 10 carbon atoms, a cyclic aliphatic group having 4 to 10 carbon atoms,
A monocyclic aromatic group represented by the following formula (8):
Figure 0004777666
A condensed polycyclic aromatic group represented by the following formula (9):
Figure 0004777666
And tetracarboxylic dianhydride, which is a tetravalent group selected from the group consisting of non-condensed polycyclic aromatic groups in which the aromatic group represented by the following formula (10) is directly or mutually linked by a bridging member Things are used.
Figure 0004777666
Wherein A is a direct bond, —CO—, —O—, —S—, —SO 2 —, —CH 2 —, —C (CH 3 ) 2 —, —C (CF 3 ) 2 —, or (Shows the following formula (11))
Figure 0004777666
(Here, B represents a direct bond, —CO—, —O—, —S—, —SO 2 —, —CH 2 —, —C (CH 3 ) 2 —, —C (CF 3 ) 2 —). )

一般式(7)で表されるテトラカルボン酸二無水物類としては、限定されるわけではないが、例えば、エチレンテトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、1,3−ビス[(3,4−ジカルボキシ)ベンゾイル]ベンゼン二無水物、1,4−ビス[(3,4−ジカルボキシ)ベンゾイル]ベンゼン二無水物、2,2−ビス{4−[4−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ]フェニル}プロパン二無水物、2,2−ビス{4−[3−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ]フェニル}プロパン二無水物、ビス{4−[4−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ]フェニル}ケトン二無水物、ビス{4−[3−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ]フェニル}ケトン二無水物、4,4’−ビス[4−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ]ビフェニル二無水物、4,4’−ビス[3−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ]ビフェニル二無水物、ビス{4−[4−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ]フェニル}ケトン二無水物、ビス{4−[3−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ]フェニル}ケトン二無水物、ビス{4−[4−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ]フェニル}スルホン二無水物、ビス{4−[3−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ]フェニル}スルホン二無水物、ビス{4−[4−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ]フェニル}スルフィド二無水物、ビス{4−[3−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ]フェニル}スルフィド二無水物、2,2−ビス{4−[4−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ]フェニル}−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルプロパン二無水物、2,2−ビス{4−[3−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ]フェニル}−1,1,1,3,3,3−プロパン二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ぺリレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、1,2,7,8−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。これらは単独あるいは2種以上混合して用いられる。   Examples of tetracarboxylic dianhydrides represented by the general formula (7) include, but are not limited to, for example, ethylene tetracarboxylic dianhydride, butane tetracarboxylic dianhydride, cyclobutane tetracarboxylic acid di Anhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-benzophenonetetracarboxylic Acid dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4) -Dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride Bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, Bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 2 , 2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 1,3-bis [(3,4-dicarboxy) benzoyl] benzene Dianhydride, 1,4-bis [(3,4-dicarboxy) benzoyl] benzene dianhydride, 2,2-bis {4- [4- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} propane Anhydride, 2,2-bis {4 [3- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} propane dianhydride, bis {4- [4- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} ketone dianhydride, bis {4- [3 -(1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} ketone dianhydride, 4,4'-bis [4- (1,2-dicarboxy) phenoxy] biphenyl dianhydride, 4,4'-bis [3 -(1,2-dicarboxy) phenoxy] biphenyl dianhydride, bis {4- [4- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} ketone dianhydride, bis {4- [3- (1, 2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} ketone dianhydride, bis {4- [4- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} sulfone dianhydride, bis {4- [3- (1,2- Dicarboxy) phenoxy] Phenyl} sulfone dianhydride, bis {4- [4- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} sulfide dianhydride, bis {4- [3- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} Sulfide dianhydride, 2,2-bis {4- [4- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} -1,1,1,3,3,3-hexaflupropane dianhydride, 2, 2-bis {4- [3- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} -1,1,1,3,3,3-propane dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic Acid dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic acid Anhydride, 3,4,9,10-perylenetate Dianhydride, 2,3,6,7-anthracene tetracarboxylic dianhydride, 1,2,7,8-phenanthrene tetracarboxylic acid dianhydride, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

前記ポリアミド酸及びポリイミド樹脂の製造においては、必要に応じて末端封止剤を用いることもできる。代表的な末端封止剤はモノアミン又はジカルボン酸無水物である。   In the production of the polyamic acid and the polyimide resin, a terminal sealing agent can be used as necessary. Typical end capping agents are monoamines or dicarboxylic anhydrides.

モノアミンとしては、例えば、アニリン、o−トルイジン、m−トルイジン、p−トルイジン、2,3−キシリジン、2,4−キシリジン、2,5−キシリジン、2,6−キシリジン、3,4−キシリジン、3,5−キシリジン、o−クロロアニリン、m−クロロアニリン、p−クロロアニリン、o−ブロモアニリン、m−ブロモアニリン、p−ブロモアニリン、o−ニトロアニリン、m−ニトロアニリン、p−ニトロアニリン、o−アニシジン、m−アニシジン、p−アニシジン、o−フェネチジン、m−フェネチジン、p−フェネチジン、o−アミノフェノール、m−アミノフェノール、p−アミノフェノール、o−アミノベンズアルデヒド、m−アミノベンズアルデヒド、p−アミノベンズアルデヒド、o−アミノベンゾニトリル、m−アミノベンゾニトリル、p−アミノベンゾニトリル、2−アミノビフェニル、3−アミノビフェニル、4−アミノビフェニル、2−アミノフェニルフェニルエーテル、3−アミノフェニルフェニルエーテル、4−アミノフェニルフェニルエーテル、2−アミノベンゾフェノン、3−アミノベンゾフェノン、4−アミノベンゾフェノン、2−アミノフェニルフェニルスルフィド、3−アミノフェニルフェニルスルフィド、4−アミノフェニルフェニルスルフィド、2−アミノフェニルフェニルスルホン、3−アミノフェニルフェニルスルホン、4−アミノフェニルフェニルスルホン、α−ナフチルアミン、β−ナフチルアミン、1−アミノ−2−ナフトール、2−アミノ−1−ナフトール、4−アミノ−1−ナフトール、5−アミノ−1−ナフトール、5−アミノ−2−ナフトール、7−アミノ−2−ナフトール、8−アミノ−1−ナフトール、8−アミノ−2−ナフトール、1−アミノアントラセン、2−アミノアントラセン、9−アミノアントラセン、メチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、イソブチルアミン、ジイソブチルアミン、ペンチルアミン、ジペンチルアミン、ベンジルアミン、シクロプロピルアミン、シクロブチルアミン、シクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミン等が挙げられる。   Examples of monoamines include aniline, o-toluidine, m-toluidine, p-toluidine, 2,3-xylidine, 2,4-xylidine, 2,5-xylidine, 2,6-xylidine, 3,4-xylidine, 3,5-xylidine, o-chloroaniline, m-chloroaniline, p-chloroaniline, o-bromoaniline, m-bromoaniline, p-bromoaniline, o-nitroaniline, m-nitroaniline, p-nitroaniline O-anisidine, m-anisidine, p-anisidine, o-phenetidine, m-phenetidine, p-phenetidine, o-aminophenol, m-aminophenol, p-aminophenol, o-aminobenzaldehyde, m-aminobenzaldehyde, p-aminobenzaldehyde, o-aminobenzonitrile, m Aminobenzonitrile, p-aminobenzonitrile, 2-aminobiphenyl, 3-aminobiphenyl, 4-aminobiphenyl, 2-aminophenylphenyl ether, 3-aminophenylphenyl ether, 4-aminophenylphenyl ether, 2-aminobenzophenone 3-aminobenzophenone, 4-aminobenzophenone, 2-aminophenylphenyl sulfide, 3-aminophenylphenyl sulfide, 4-aminophenylphenyl sulfide, 2-aminophenylphenylsulfone, 3-aminophenylphenylsulfone, 4-aminophenyl Phenylsulfone, α-naphthylamine, β-naphthylamine, 1-amino-2-naphthol, 2-amino-1-naphthol, 4-amino-1-naphthol, 5-amino-1-naphth 5-amino-2-naphthol, 7-amino-2-naphthol, 8-amino-1-naphthol, 8-amino-2-naphthol, 1-aminoanthracene, 2-aminoanthracene, 9-aminoanthracene, Methylamine, dimethylamine, ethylamine, diethylamine, propylamine, dipropylamine, isopropylamine, diisopropylamine, butylamine, dibutylamine, isobutylamine, diisobutylamine, pentylamine, dipentylamine, benzylamine, cyclopropylamine, cyclobutylamine, Examples include cyclopentylamine and cyclohexylamine.

ジカルボン酸無水物としては、例えば、無水フタル酸、2,3−ベンゾフェノンジカルボン酸無水物、3,4−ベンゾフェノンジカルボン酸無水物、2,3−ジカルボキシフェニルエーテル無水物、3,4−ジカルボキシフェニルフェニルエーテル無水物、2,3−ビフェニルジカルボン酸無水物、3,4−ビフェニルジカルボン酸無水物、2,3−ジカルボキシフェニルフェニルスルホン無水物、3,4−ジカルボキシフェニルフェニルスルホン無水物、2,3−ジカルボキシフェニルフェニルスルフィド無水物、3,4−ジカルボキシフェニルフェニルスルフィド無水物、1,2−ナフタレンジカルボン酸無水物、2,3−ナフタレンジカルボン酸無水物、1,8−ナフタレンジカルボン酸無水物、1,2−アントラセンジカルボン酸無水物、2,3−アントラセンジカルボン酸無水物、1,9−アントラセンジカルボン酸無水物等が挙げられる。これらのモノアミン又はジカルボン酸無水物はその構造の一部がアミン又はジカルボン酸無水物と反応性を有しない基で置換されても差し支えない。   Examples of the dicarboxylic acid anhydride include phthalic anhydride, 2,3-benzophenone dicarboxylic acid anhydride, 3,4-benzophenone dicarboxylic acid anhydride, 2,3-dicarboxyphenyl ether anhydride, 3,4-dicarboxyl Phenylphenyl ether anhydride, 2,3-biphenyl dicarboxylic acid anhydride, 3,4-biphenyl dicarboxylic acid anhydride, 2,3-dicarboxyphenyl phenyl sulfone anhydride, 3,4-dicarboxyphenyl phenyl sulfone anhydride, 2,3-dicarboxyphenyl phenyl sulfide anhydride, 3,4-dicarboxyphenyl phenyl sulfide anhydride, 1,2-naphthalenedicarboxylic anhydride, 2,3-naphthalenedicarboxylic anhydride, 1,8-naphthalenedicarboxylic Acid anhydride, 1,2-anthracene dicarboxylic acid Objects, 2,3-anthracene dicarboxylic acid anhydride, 1,9-anthracene dicarboxylic acid anhydride and the like. These monoamines or dicarboxylic anhydrides may be partially substituted with groups that are not reactive with amines or dicarboxylic anhydrides.

前記ポリアミド酸の製造においては、反応を有機溶媒中で行うことが好ましい方法である。反応において用いられる溶媒は限定されるわけではないが、例えば、下記(a)〜(e)等を挙げることができる。   In the production of the polyamic acid, the reaction is preferably performed in an organic solvent. Although the solvent used in reaction is not necessarily limited, For example, the following (a)-(e) etc. can be mentioned.

(a)フェノール系溶媒である、フェノール、o−クロロフェノール、m−クロロフェノール、p−クロロフェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、2,3−キシレノール、2,4−キシレノール、2,5−キシレノール、2,6−キシレノール、3,4−キシレノール、3,5−キシレノール。   (A) phenolic solvent, phenol, o-chlorophenol, m-chlorophenol, p-chlorophenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,3-xylenol, 2,4-xylenol, 2,5-xylenol, 2,6-xylenol, 3,4-xylenol, 3,5-xylenol.

(b)非プロトン性アミド系溶媒である、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N−メチルカプロラクタム、ヘキサメチルホスホロトリアミド。   (B) N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazo, which are aprotic amide solvents Lydinone, N-methylcaprolactam, hexamethylphosphorotriamide.

(c)エーテル系溶媒である、1,2−ジメトキシエタン、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、1,2−ビス(2−メトキシエトキシ)エタン、テトラヒドロフラン、ビス[2−(2−メトキシエトキシ)エチル]エーテル、1,4−ジオキサン。   (C) ether solvents 1,2-dimethoxyethane, bis (2-methoxyethyl) ether, 1,2-bis (2-methoxyethoxy) ethane, tetrahydrofuran, bis [2- (2-methoxyethoxy) Ethyl] ether, 1,4-dioxane.

(d)アミン系溶媒である、ピリジン、キノリン、イソキノリン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、イソホロン、ピペリジン、2,4−ルチジン、2,6−ルチジン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン。   (D) Amine solvents such as pyridine, quinoline, isoquinoline, α-picoline, β-picoline, γ-picoline, isophorone, piperidine, 2,4-lutidine, 2,6-lutidine, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine , Tributylamine.

(e)その他の溶媒である、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、ジフェニルエーテル、スルホラン、ジフェニルスルホン、テトラメチル尿素、アニソール等。   (E) Other solvents such as dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfone, diphenyl ether, sulfolane, diphenyl sulfone, tetramethyl urea, anisole and the like.

なお、これらの溶媒は、単独又は2種以上混合して用いても差し支えない。これらの溶媒の中でも、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドンが特に好ましい。   These solvents may be used alone or in combination of two or more. Among these solvents, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, and N-methyl-2-pyrrolidone are particularly preferable.

前記ポリアミド酸の製造においては、公知の触媒を併用することができる。例えば、塩基触媒としては、上記(d)項記載の各種アミン系溶媒や、イミダゾール、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン等の有機塩基、水酸化カリウムや水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウムで代表される無機塩基が挙げられる。また、酸触媒としてクロトン酸、アクリル酸、トランス−3−ヘキセノイック酸、桂皮酸、安息香酸、メチル安息香酸、オキシ安息香酸、テレフタル酸、ベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸等が挙げられる。   A known catalyst can be used in combination in the production of the polyamic acid. For example, as the base catalyst, various amine solvents described in the above (d), organic bases such as imidazole, N, N-dimethylaniline, N, N-diethylaniline, potassium hydroxide, sodium hydroxide, potassium carbonate And inorganic bases represented by sodium carbonate, potassium hydrogen carbonate and sodium hydrogen carbonate. Examples of the acid catalyst include crotonic acid, acrylic acid, trans-3-hexenoic acid, cinnamic acid, benzoic acid, methylbenzoic acid, oxybenzoic acid, terephthalic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, and naphthalenesulfonic acid. It is done.

前記ポリアミド酸の製造においては、ポリアミド酸溶液中のポリアミド酸の濃度(以下、重合濃度と称する)は、何等制限はない。好ましい重合濃度は、5〜40質量%であり、更に好ましくは、10〜30質量%である。   In the production of the polyamic acid, the concentration of the polyamic acid in the polyamic acid solution (hereinafter referred to as polymerization concentration) is not particularly limited. A preferable polymerization concentration is 5 to 40% by mass, and more preferably 10 to 30% by mass.

前記ポリアミド酸溶液の製造においては、反応温度、反応時間及び反応圧力には、特に制限はなく公知の条件が適用できる。すなわち、反応温度は、およその範囲として、−10〜100℃が好ましいが、更に好ましくは、氷冷温度付近〜60℃前後の範囲であり、実施面で最も好ましく実用的には50〜60℃である。また、反応時間は、使用するモノマーの種類、溶媒の種類、及び反応温度により異なるが、1〜48時間が好ましい。更に好ましくは2、3時間〜十数時間前後であり、実施面で最も好ましくは、4〜10時間である。また、反応圧力は常圧で十分である。   In the production of the polyamic acid solution, the reaction temperature, reaction time, and reaction pressure are not particularly limited, and known conditions can be applied. That is, the reaction temperature is preferably in the range of −10 to 100 ° C. as an approximate range, but more preferably in the range of around the ice cooling temperature to around 60 ° C., and is most preferably practically 50 to 60 ° C. It is. Moreover, although reaction time changes with kinds of monomer to be used, the kind of solvent, and reaction temperature, 1-48 hours are preferable. More preferably, it is around 2 to 3 hours to around 10 and several hours, and most preferably 4 to 10 hours in terms of implementation. The reaction pressure is sufficient at normal pressure.

本発明において、前記ポリアミド酸及びポリイミド樹脂の対数粘度は、特に限定されるものではないが、対数粘度としては、0.1〜2.0が好ましく、0.2〜1.9がより好ましく、0.3〜1.8が更に好ましい。   In the present invention, the logarithmic viscosity of the polyamic acid and the polyimide resin is not particularly limited, but the logarithmic viscosity is preferably 0.1 to 2.0, more preferably 0.2 to 1.9, 0.3-1.8 is still more preferable.

本発明の炭素膜の製造(酢酸分子又はクエン酸分子を吸着させる処理の前段階まで)には、従来公知の方法を用いることができる。すなわち、まず、例えば前記のような構造を有するポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミド酸をN,N−ジメチルアセトアミドのような適当な有機溶媒に溶解させ、多孔質基材へ塗布した後、塗布した溶液を加熱、乾燥させ、ポリアミド酸から得られるポリイミド層を多孔質基材の表面に形成する。塗布は所定の膜厚が得られるよう、必要に応じて複数回繰り返してもよい。ポリアミド酸からポリイミドへの変換は、通常50〜400℃の加熱で実行される。好ましいイミド化温度は100〜300℃である。 A conventionally known method can be used for the production of the carbon film of the present invention (up to the stage before the treatment for adsorbing acetic acid molecules or citric acid molecules ). That is, first, for example, polyamic acid, which is a precursor of a polyimide resin having the above-described structure, is dissolved in an appropriate organic solvent such as N, N-dimethylacetamide, applied to a porous substrate, and then applied. The solution is heated and dried to form a polyimide layer obtained from polyamic acid on the surface of the porous substrate. The application may be repeated a plurality of times as necessary so as to obtain a predetermined film thickness. Conversion from polyamic acid to polyimide is usually carried out by heating at 50 to 400 ° C. A preferred imidization temperature is 100 to 300 ° C.

炭素膜の支持体となる多孔質基材の材質としては、アルミナ、シリカ、コージェライト等が好適なものとして挙げられる。多孔質基材の気孔率は、当該基材の強度と透過性の観点から25〜55%程度とすることが好ましい。また、多孔質基材の平均細孔径は、0.005〜5μm程度とすることが好ましい。多孔質基材の厚さは、支持体として必要な強度を満たすとともに、分離成分の透過性を損なわない範囲で選択すればよく、また、形状についても炭素膜の使用目的に応じて適宜選択することができる。   Preferred examples of the material for the porous substrate that serves as a support for the carbon film include alumina, silica, cordierite, and the like. The porosity of the porous substrate is preferably about 25 to 55% from the viewpoint of the strength and permeability of the substrate. Moreover, it is preferable that the average pore diameter of a porous base material shall be about 0.005-5 micrometers. The thickness of the porous substrate may be selected as long as it satisfies the strength required for the support and does not impair the permeability of the separation component, and the shape is appropriately selected according to the purpose of use of the carbon membrane. be able to.

多孔質基材への塗布が終了した後は、塗布した溶液を加熱、乾燥させ、更に熱処理により溶媒を蒸発させるとともにポリアミド酸をポリイミドに変換して炭素膜の前駆体であるポリイミド層を形成する。これを窒素雰囲気等の酸素不活性雰囲気下で400〜1000℃程度の温度範囲で熱分解することにより炭化させ、本発明の炭素膜を得る。   After the application to the porous substrate is completed, the applied solution is heated and dried, the solvent is evaporated by heat treatment, and the polyamic acid is converted to polyimide to form a polyimide layer that is a precursor of the carbon film. . This is carbonized by pyrolysis in a temperature range of about 400 to 1000 ° C. in an oxygen inert atmosphere such as a nitrogen atmosphere to obtain the carbon film of the present invention.

最終的に得られる炭素膜の膜厚は、0.1〜10μmとすることが好ましく、0.1〜3μmとするとより好ましい。炭素膜の膜厚が0.1μm未満では炭素膜の形成が不十分で十分な選択性を得ることが難しく、10μmを超えると膜厚が厚くなり、透過流速が小さくなってしまう。   The film thickness of the carbon film finally obtained is preferably 0.1 to 10 μm, and more preferably 0.1 to 3 μm. If the film thickness of the carbon film is less than 0.1 μm, it is difficult to obtain a sufficient selectivity because the carbon film is insufficiently formed, and if it exceeds 10 μm, the film thickness increases and the permeation flow rate decreases.

なお、本発明の炭素膜を製造するにあたっては、多孔質基材の表面に前駆体を形成する前(例えばポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミド酸を塗布する前)に、形成面(塗布面)となる多孔質基材の表面にエポキシ樹脂を塗り込む下地処理を施しておくことが好ましい。このような下地処理を施しておくことにより、液体の分離性能を損なうことなく透過流速を向上させることができる。   In the production of the carbon film of the present invention, before forming the precursor on the surface of the porous substrate (for example, before applying the polyamic acid which is a polyimide resin precursor), the formation surface (application surface) It is preferable to perform a base treatment for applying an epoxy resin to the surface of the porous base material. By performing such a ground treatment, the permeation flow rate can be improved without impairing the liquid separation performance.

これは、下地処理により、炭素膜の炭素源となるポリイミド樹脂等の多孔質基材への侵入が少なくなり、基材表面で炭素膜が形成されるためと考えられる。すなわち、前記のような下地処理を行わない場合は、ポリイミド樹脂等の一部が多孔質基材内部に侵入して炭化するので、多孔質基材表面上の炭素膜を透過した液体は、更に有効膜面積の低下する基材内部に入り込んだ炭素膜の部分をも通過しなければならず、このため抵抗が大きくなって、透過流速が低下する。これに対し、前記のような下地処理を行った場合には、多孔質基材表面上の炭素膜を透過した液体は、有効膜面積の低下する基材内部では空孔に拡散するので、抵抗が小さくなり、透過流速が向上する。   This is presumably because the base treatment reduces the intrusion into the porous base material such as a polyimide resin as a carbon source of the carbon film, and the carbon film is formed on the surface of the base material. That is, when the base treatment as described above is not performed, since a part of the polyimide resin or the like penetrates into the porous substrate and carbonizes, the liquid that has permeated the carbon film on the porous substrate surface further It must pass through the part of the carbon membrane that has entered the base material where the effective membrane area is reduced, which increases the resistance and lowers the permeation flow rate. On the other hand, when the above-described ground treatment is performed, the liquid that has permeated the carbon film on the surface of the porous base material diffuses into the pores in the base material where the effective membrane area is reduced. Becomes smaller and the permeation flow rate is improved.

前駆体を炭化させて得られた炭素膜は、炭化後に少なくとも1度、酢酸水溶液又はクエン酸水溶液に1〜24時間浸漬し、酢酸分子又はクエン酸分子を細孔壁に吸着させる処理を施すことにより、本発明の炭素膜となる。炭素膜は、後述する実施例の結果にも示されるように、単に耐酸性に優れるのみならず、細孔壁で酢酸分子又はクエン酸分子を吸着することによって、むしろ分離性能が向上するという特性を有しているので、予め前記のような処理を施してから使用することにより、一層優れた分離性能が得られる。 The carbon film obtained by carbonizing the precursor is immersed in an aqueous acetic acid solution or an aqueous citric acid solution for 1 to 24 hours at least once after carbonization, and subjected to a treatment for adsorbing acetic acid molecules or citric acid molecules to the pore walls. Thus, the carbon film of the present invention is obtained. As shown in the results of Examples described later, the carbon membrane is not only excellent in acid resistance but also has a characteristic that separation performance is improved by adsorbing acetic acid molecules or citric acid molecules on the pore walls. Therefore, it is possible to obtain a further excellent separation performance by using after performing the above-mentioned treatment in advance.

前記処理により炭素膜の分離性能が向上する理由としては、酢酸分子又はクエン酸分子が細孔壁に吸着することによって、細孔壁の親水性が向上するためと考えられる。炭素膜の細孔壁に酢酸分子又はクエン酸分子を吸着させるための具体的な方法としては、炭素膜を酢酸水溶液又はクエン酸水溶液に1〜24時間浸漬する方法が挙げられる。使用する酢酸水溶液又はクエン酸水溶液としては、pH=1〜6の酢酸水溶液又はクエン酸水溶液が好ましい。また、酢酸水溶液又はクエン酸水溶液の温度は20〜90℃とすることが好ましい。 The reason why the separation performance of the carbon membrane is improved by the treatment is considered to be because the hydrophilicity of the pore walls is improved by adsorbing acetic acid molecules or citric acid molecules to the pore walls. Specific methods for adsorbing acetic acid molecules or citric acid molecules on the pore walls of the carbon film include a method of immersing the carbon film in an acetic acid aqueous solution or a citric acid aqueous solution for 1 to 24 hours. The acetic acid aqueous solution or citric acid aqueous solution to be used is preferably an acetic acid aqueous solution or a citric acid aqueous solution having a pH of 1 to 6. The temperature of the aqueous acetic acid solution or aqueous citric acid solution is preferably 20 to 90 ° C.

本発明の分離方法において、水と分離する有機溶剤の種類は限定されるものではないが、水とエタノールとの分離に使用すると高い分離性能が得られるので、バイオマスから得られる水とエタノールとを含有する液体混合物からエタノールを回収する際の水とエタノールとの分離に好適である。   In the separation method of the present invention, the type of the organic solvent to be separated from water is not limited, but when used for separation of water and ethanol, high separation performance can be obtained, so water and ethanol obtained from biomass are used. It is suitable for separation of water and ethanol when recovering ethanol from the contained liquid mixture.

以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail based on an Example, this invention is not limited to these Examples.

(炭素膜積層体の作製方法)
下記構造式(5)で表されるポリイミドの前駆体であるポリアミド酸(三井化学(株)製、AURUM(商品名))を、N,N−ジメチルアセトアミドで希釈し、ポリアミド酸含有量が10質量%であるポリアミド酸溶液(I)を得た。アルミナ多孔質基材(日本ガイシ(株)製、平均細孔径0.1μm、直径12mm、長さ40mmのチューブ)を一定速度で前記ポリアミド酸溶液(I)に吊り下げて浸漬後、再び一定速度で引き上げてポリアミド酸を塗布し、大気雰囲気下にて、90℃で30分間、300℃で1時間の熱処理を行い、多孔質基材と多孔質基材上に形成されたポリイミド樹脂層とを備えるポリイミド樹脂層配設基材を得た。得られたポリイミド樹脂層配設基材を、窒素雰囲気のボックス炉にて、700℃〜800℃で6時間熱処理し、炭素膜の前駆体であるポリイミド樹脂層を炭化して、膜厚が1〜2μmの炭素膜積層体を得た。なお、この熱処理に際しては、室温から300℃までの昇温速度を300℃/時間、300℃から炭化温度(700℃〜800℃)までの昇温速度を60℃/時間、炭化温度から室温までの降温速度を100℃/時間とした。

Figure 0004777666
(Production method of carbon film laminate)
Polyamic acid (AURUM (trade name) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), which is a polyimide precursor represented by the following structural formula (5), is diluted with N, N-dimethylacetamide, and the polyamic acid content is 10 A polyamic acid solution (I) having a mass% was obtained. An alumina porous substrate (manufactured by NGK Co., Ltd., a tube having an average pore diameter of 0.1 μm, a diameter of 12 mm, and a length of 40 mm) is suspended from the polyamic acid solution (I) at a constant speed and immersed, and then again at a constant speed. The polyamic acid was applied by pulling up at a temperature of 90 ° C. for 30 minutes and at 300 ° C. for 1 hour to form a porous substrate and a polyimide resin layer formed on the porous substrate. A provided polyimide resin layer-provided substrate was obtained. The obtained polyimide resin layer-arranged substrate was heat-treated at 700 ° C. to 800 ° C. for 6 hours in a nitrogen atmosphere box furnace to carbonize the polyimide resin layer that is the precursor of the carbon film, and the film thickness was 1 A carbon film laminate of ˜2 μm was obtained. In this heat treatment, the temperature increase rate from room temperature to 300 ° C. is 300 ° C./hour, the temperature increase rate from 300 ° C. to the carbonization temperature (700 ° C. to 800 ° C.) is 60 ° C./hour, from the carbonization temperature to room temperature. The temperature lowering rate was set to 100 ° C./hour.
Figure 0004777666

(水/エタノール分離性能の評価法)
本実施例における炭素膜の水/エタノール分離性能(分離係数(α)と透過流速(Flux))は、図1に示す浸透気化装置により評価した。チューブ形状の炭素膜(炭素膜積層体)1の片側の端部を同じ直径のガラスチューブ2と、反対側の端部を緻密なアルミナ板3と、それぞれ気密状態が保たれるように接着した。炭素膜1を恒温槽4により一定温度に保たれた水/エタノール混合液からなる供給液5を入れたビーカー6に浸し、温度計12とともにシリコーン栓7でビーカー6に固定した。冷却トラップ8を液体窒素9(−196℃)に浸し、分離液の供給側圧力を大気圧、透過側圧力を真空ポンプ14にて0.01Torrとした。透過経路にはPFAのチューブ10を使用した。ビーカー6内には供給液5を撹拌するための撹拌子11を配し、ビーカー6上部には冷却管13を取り付けた。評価開始から所定時間が経過した後、冷却トラップ8に析出した透過液からなる固体を溶かし、その質量から透過流速(Flux[kg/h・m2])を求めた。また、透過液をTCDガスクロマトグラフに導入し、透過液の濃度を求めた。
(Evaluation method of water / ethanol separation performance)
The water / ethanol separation performance (separation coefficient (α) and permeation flow rate (Flux)) of the carbon membrane in this example was evaluated by the pervaporation apparatus shown in FIG. One end of a tube-shaped carbon film (carbon film laminate) 1 is bonded to a glass tube 2 having the same diameter, and the other end is bonded to a dense alumina plate 3 so as to maintain an airtight state. . The carbon film 1 was immersed in a beaker 6 containing a supply liquid 5 made of a water / ethanol mixed liquid kept at a constant temperature by a thermostat 4, and fixed to the beaker 6 together with a thermometer 12 with a silicone stopper 7. The cooling trap 8 was immersed in liquid nitrogen 9 (−196 ° C.), and the supply side pressure of the separation liquid was set to atmospheric pressure, and the permeation side pressure was set to 0.01 Torr by the vacuum pump 14. A PFA tube 10 was used for the permeation path. In the beaker 6, a stirrer 11 for stirring the supply liquid 5 was disposed, and a cooling pipe 13 was attached to the top of the beaker 6. After the elapse of a predetermined time from the start of evaluation, the solid composed of the permeate deposited on the cooling trap 8 was dissolved, and the permeation flow rate (Flux [kg / h · m 2 ]) was determined from the mass. Further, the permeate was introduced into a TCD gas chromatograph, and the concentration of the permeate was determined.

(分離性能の計算)
炭素膜の分離性能の指標として、下記数式(I)で表される水/エタノール分離係数α(水/エタノール)、及び、下記数式(II)で表される透過流速(Flux[kg/h・m2])を用いた。なお、分離係数とは、供給側液組成比に対する透過側液組成比の比と定義される。下記数式(I)中、Perm(水)、Perm(エタノール)は、各々、膜を透過した水、エタノールの体積濃度[vol%]である。また、Feed(水)、Feed(エタノール)は、各々、供給液の水、エタノールの体積濃度[vol%]である。
(Calculation of separation performance)
As an index of the separation performance of the carbon membrane, water / ethanol separation coefficient α (water / ethanol) represented by the following formula (I) and permeation flow rate (Flux [kg / h ····) represented by the following formula (II) m 2 ]). The separation factor is defined as the ratio of the permeate side liquid composition ratio to the supply side liquid composition ratio. In the following mathematical formula (I), Perm (water) and Perm (ethanol) are the volume concentration [vol%] of water and ethanol that permeate the membrane, respectively. Moreover, Feed (water) and Feed (ethanol) are the volume concentration [vol%] of the water and ethanol of a supply liquid, respectively.

α(水/エタノール)=(Perm(水)/Perm(エタノール))/(Feed(水)/Feed(エタノール)) ……(I) α (water / ethanol) = (Perm (water) / Perm (ethanol)) / (Feed (water) / Feed (ethanol)) (I)

Flux=Q/(A・t) ……(II)
(式(II)において、Q:透過液質量[kg]、A:炭素膜面積[m2]、t:時間[h])
Flux = Q / (A · t) (II)
(In formula (II), Q: mass of permeate [kg], A: carbon membrane area [m 2 ], t: time [h])

(比較例1)
前記作製方法において炭化温度を700℃として得られた炭素膜(炭素膜積層体)を、前記評価法により評価した。供給液の水/エタノール比を90/10(vol%)、供給液の温度を70℃として、炭素膜の水/エタノール分離性能を評価した結果、分離係数α(水/エタノール)=10、透過流速Flux=5[kg/h・m2]であった。
(Comparative Example 1)
The carbon film (carbon film laminate) obtained by setting the carbonization temperature to 700 ° C. in the production method was evaluated by the evaluation method. The water / ethanol ratio of the feed liquid was 90/10 (vol%), the temperature of the feed liquid was 70 ° C., and the water / ethanol separation performance of the carbon membrane was evaluated. As a result, the separation factor α (water / ethanol) = 10, permeation The flow rate Flux was 5 [kg / h · m 2 ].

(比較例2)
比較例1の後に、炭素膜をイオン交換水で洗浄し、80℃の大気中で乾燥した。十分乾燥した後、供給液の水/エタノール比を10/90(vol%)、供給液の温度を25℃として、炭素膜の水/エタノール分離性能を評価した結果、分離係数α(水/エタノール)=50、透過流速Flux=0.15[kg/h・m2]であった。
(Comparative Example 2)
After Comparative Example 1, the carbon membrane was washed with ion-exchanged water and dried in the air at 80 ° C. After sufficiently drying, the water / ethanol ratio of the feed liquid was 10/90 (vol%), the temperature of the feed liquid was 25 ° C., and the water / ethanol separation performance of the carbon membrane was evaluated. As a result, the separation factor α (water / ethanol ) = 50, permeation flow rate Flux = 0.15 [kg / h · m 2 ].

(実施例1)
比較例2の後に、炭素膜をイオン交換水で洗浄し、80℃の大気中で乾燥した。十分乾燥した後、炭素膜をpH=3の酢酸水溶液に75℃で5時間浸漬した。その後、炭素膜を酢酸水溶液から取り出してイオン交換水で洗浄し、80℃の大気中で乾燥した。十分乾燥した後、供給液の水/エタノール比を90/10(vol%)、供給液の温度を70℃として、炭素膜の水/エタノール分離性能を評価した結果、分離係数α(水/エタノール)=70、透過流速Flux=5[kg/h・m2]であった。
Example 1
After Comparative Example 2, the carbon membrane was washed with ion-exchanged water and dried in the air at 80 ° C. After sufficiently drying, the carbon film was immersed in an aqueous acetic acid solution having pH = 3 at 75 ° C. for 5 hours. Thereafter, the carbon membrane was taken out from the acetic acid aqueous solution, washed with ion-exchanged water, and dried in the air at 80 ° C. After sufficiently drying, the water / ethanol ratio of the feed liquid was 90/10 (vol%), the temperature of the feed liquid was 70 ° C., and the water / ethanol separation performance of the carbon membrane was evaluated. As a result, the separation factor α (water / ethanol ) = 70 and permeation flow rate Flux = 5 [kg / h · m 2 ].

(実施例2)
実施例1の後に、炭素膜をイオン交換水で洗浄し、80℃の大気中で乾燥した。十分乾燥した後、供給液の水/エタノール比を10/90(vol%)、供給液の温度を25℃として、炭素膜の水/エタノール分離性能を評価した結果、分離係数α(水/エタノール)=280、透過流速Flux=0.18[kg/h・m2]であった。
(Example 2)
After Example 1, the carbon membrane was washed with ion-exchanged water and dried in the air at 80 ° C. After sufficiently drying, the water / ethanol ratio of the feed liquid was 10/90 (vol%), the temperature of the feed liquid was 25 ° C., and the water / ethanol separation performance of the carbon membrane was evaluated. As a result, the separation factor α (water / ethanol ) = 280 and permeation flow rate Flux = 0.18 [kg / h · m 2 ].

(実施例3)
実施例2の後に、炭素膜をイオン交換水で洗浄し、80℃の大気中で乾燥した。十分乾燥した後、炭素膜をpH=1の酢酸水溶液に75℃で5時間浸漬した。その後、炭素膜を酢酸水溶液から取り出してイオン交換水で洗浄し、80℃の大気中で乾燥した。十分乾燥した後、供給液の水/エタノール比を90/10(vol%)、供給液の温度を70℃として、炭素膜の水/エタノール分離性能を評価した結果、分離係数α(水/エタノール)=70、透過流速Flux=4.5[kg/h・m2]であった。
(Example 3)
After Example 2, the carbon membrane was washed with ion-exchanged water and dried in the air at 80 ° C. After sufficiently drying, the carbon film was immersed in an aqueous acetic acid solution having a pH of 1 at 75 ° C. for 5 hours. Thereafter, the carbon membrane was taken out from the acetic acid aqueous solution, washed with ion-exchanged water, and dried in the air at 80 ° C. After sufficiently drying, the water / ethanol ratio of the feed liquid was 90/10 (vol%), the temperature of the feed liquid was 70 ° C., and the water / ethanol separation performance of the carbon membrane was evaluated. As a result, the separation factor α (water / ethanol ) = 70 and permeation flow rate Flux = 4.5 [kg / h · m 2 ].

(実施例4)
実施例3の後に、炭素膜をイオン交換水で洗浄し、80℃の大気中で乾燥した。十分乾燥した後、供給液の水/エタノール比を10/90(vol%)、供給液の温度を25℃として、炭素膜の水/エタノール分離性能を評価した結果、分離係数α(水/エタノール)=320、透過流速Flux=0.18[kg/h・m2]であった。
Example 4
After Example 3, the carbon membrane was washed with ion-exchanged water and dried in the air at 80 ° C. After sufficiently drying, the water / ethanol ratio of the feed liquid was 10/90 (vol%), the temperature of the feed liquid was 25 ° C., and the water / ethanol separation performance of the carbon membrane was evaluated. As a result, the separation factor α (water / ethanol ) = 320, and the permeation flow rate Flux = 0.18 [kg / h · m 2 ].

(実施例5)
実施例4の後に、炭素膜をイオン交換水で洗浄し、80℃の大気中で乾燥した。十分乾燥した後、供給液に純度99.7%以上の酢酸を加え、水/エタノール/酢酸比を10.0/89.8/0.2(vol%)とし、供給液に酢酸が混在した場合(酢酸2g/L)の分離性能を評価した。供給液の温度を25℃として、炭素膜の水/エタノール分離性能を評価した結果、分離係数α(水/エタノール)=330、透過流速Flux=0.15[kg/h・m2]であった。
(Example 5)
After Example 4, the carbon membrane was washed with ion-exchanged water and dried in the air at 80 ° C. After sufficiently drying, acetic acid having a purity of 99.7% or more was added to the supply liquid to make the water / ethanol / acetic acid ratio 10.0 / 89.8 / 0.2 (vol%), and acetic acid was mixed in the supply liquid. The separation performance in case (acetic acid 2 g / L) was evaluated. As a result of evaluating the water / ethanol separation performance of the carbon membrane at a feed liquid temperature of 25 ° C., the separation factor α (water / ethanol) = 330 and the permeation flow rate Flux = 0.15 [kg / h · m 2 ]. It was.

(実施例6)
実施例5の後に、炭素膜をイオン交換水で洗浄し、80℃の大気中で乾燥した。十分乾燥した後、供給液に純度99.7%以上の酢酸を加え、水/エタノール/酢酸比を10.0/88.6/1.4(vol%)とし、供給液に酢酸が混在した場合(酢酸15g/L)の分離性能を評価した。供給液の温度を25℃として、炭素膜の水/エタノール分離性能を評価した結果、分離係数α(水/エタノール)=300、透過流速Flux=0.12[kg/h・m2]であった。
(Example 6)
After Example 5, the carbon membrane was washed with ion-exchanged water and dried in the air at 80 ° C. After sufficiently drying, acetic acid with a purity of 99.7% or more was added to the feed solution to make a water / ethanol / acetic acid ratio of 10.0 / 88.6 / 1.4 (vol%), and acetic acid was mixed in the feed solution. The separation performance in the case (acetic acid 15 g / L) was evaluated. As a result of evaluating the water / ethanol separation performance of the carbon membrane at a feed liquid temperature of 25 ° C., the separation factor α (water / ethanol) = 300 and the permeation flow rate Flux = 0.12 [kg / h · m 2 ]. It was.

(比較例3)
前記作製方法において炭化温度を800℃として得られた炭素膜(炭素膜積層体)を、前記評価法により評価した。供給液の水/エタノール比を90/10(vol%)、供給液の温度を70℃として、炭素膜の水/エタノール分離性能を評価した結果、分離係数α(水/エタノール)=47、透過流速Flux=0.70[kg/h・m2]であった。
(Comparative Example 3)
The carbon film (carbon film laminate) obtained by setting the carbonization temperature to 800 ° C. in the production method was evaluated by the evaluation method. The water / ethanol ratio of the feed liquid was 90/10 (vol%), the temperature of the feed liquid was 70 ° C., and the water / ethanol separation performance of the carbon membrane was evaluated. As a result, the separation factor α (water / ethanol) = 47, permeation The flow rate Flux was 0.70 [kg / h · m 2 ].

参考例
比較例3の後に、炭素膜をイオン交換水で洗浄し、80℃の大気中で乾燥した。十分乾燥した後、図2に示すように、純度99.7%以上の酢酸15が入った三角フラスコ16を用意し、酢酸15に触れないように炭素膜1を三角フラスコ16に挿入した。炭素膜1は、片側の端部がガラスチューブ2と、反対側の端部が緻密なアルミナ板3と、それぞれ気密状態が保たれるように接着され、ガラスチューブ2を介してシリコーン栓7により三角フラスコ16に固定された。このような状態で、三角フラスコ16内の気密を保つことにより炭素膜1を酢酸分子を含む気体に室温で14日間暴露した。その後、炭素膜1を三角フラスコ16から取り出してイオン交換水で洗浄し、80℃の大気中で乾燥した。十分乾燥した後、供給液の水/エタノール比を90/10(vol%)、供給液の温度を70℃として、炭素膜の水/エタノール分離性能を評価した結果、分離係数α(水/エタノール)=73、透過流速Flux=1.14[kg/h・m2]であった。
( Reference example )
After Comparative Example 3, the carbon membrane was washed with ion-exchanged water and dried in the air at 80 ° C. After sufficiently drying, as shown in FIG. 2, an Erlenmeyer flask 16 containing acetic acid 15 having a purity of 99.7% or more was prepared, and the carbon membrane 1 was inserted into the Erlenmeyer flask 16 so as not to touch the acetic acid 15. The carbon film 1 is bonded to a glass tube 2 at one end and a dense alumina plate 3 at the opposite end so as to maintain an airtight state. Fixed to an Erlenmeyer flask 16. In this state, the carbon film 1 was exposed to a gas containing acetic acid molecules for 14 days at room temperature by keeping the airtightness in the Erlenmeyer flask 16. Thereafter, the carbon membrane 1 was taken out from the Erlenmeyer flask 16, washed with ion exchange water, and dried in the air at 80 ° C. After sufficiently drying, the water / ethanol ratio of the feed liquid was 90/10 (vol%), the temperature of the feed liquid was 70 ° C., and the water / ethanol separation performance of the carbon membrane was evaluated. As a result, the separation factor α (water / ethanol ) = 73, permeation flow rate Flux = 1.14 [kg / h · m 2 ].

(比較例4)
前記作製方法において炭化温度を750℃として得られた炭素膜(炭素膜積層体)を、前記評価法により評価した。供給液の水/エタノール比を90/10(vol%)、供給液の温度を70℃として、炭素膜の水/エタノール分離性能を評価した結果、分離係数α(水/エタノール)=58、透過流速Flux=2.8[kg/h・m2]であった。
(Comparative Example 4)
The carbon film (carbon film laminate) obtained by setting the carbonization temperature to 750 ° C. in the production method was evaluated by the evaluation method. The water / ethanol ratio of the feed liquid was 90/10 (vol%), the temperature of the feed liquid was 70 ° C., and the water / ethanol separation performance of the carbon membrane was evaluated. As a result, the separation factor α (water / ethanol) = 58, permeation The flow rate Flux was 2.8 [kg / h · m 2 ].

(実施例8)
比較例4の後に、炭素膜をイオン交換水で洗浄し、80℃の大気中で乾燥した。十分乾燥した後、炭素膜をpH=2.2のクエン酸水溶液に室温で6時間浸漬した。その後、炭素膜をクエン酸水溶液から取り出してイオン交換水で洗浄し、80℃の大気中で乾燥した。十分乾燥した後、供給液の水/エタノール比を90/10(vol%)、供給液の温度を70℃として、炭素膜の水/エタノール分離性能を評価した結果、分離係数α(水/エタノール)=80、透過流速Flux=3.1[kg/h・m2]であった。
(Example 8)
After Comparative Example 4, the carbon membrane was washed with ion-exchanged water and dried in the air at 80 ° C. After sufficiently drying, the carbon film was immersed in an aqueous citric acid solution having a pH of 2.2 at room temperature for 6 hours. Thereafter, the carbon membrane was taken out from the citric acid aqueous solution, washed with ion-exchanged water, and dried in the atmosphere at 80 ° C. After sufficiently drying, the water / ethanol ratio of the feed liquid was 90/10 (vol%), the temperature of the feed liquid was 70 ° C., and the water / ethanol separation performance of the carbon membrane was evaluated. As a result, the separation factor α (water / ethanol ) = 80 and permeation flow rate Flux = 3.1 [kg / h · m 2 ].

実施例、参考例及び比較例の評価結果を下記表1〜5にまとめた。なお、表1〜4に示す実施例及び参考例は、酢酸分子が、また、表5に示す実施例は、クエン酸分子が、それぞれ炭素膜に吸着されている。また、表1は炭化温度700℃で作製した炭素膜を試料とし、供給液の水/エタノール比が90/10(vol%)で、供給液の温度が70℃の場合(比較例1、実施例1、実施例3)の評価結果をまとめたものである。表2は炭化温度700℃で作製した炭素膜を試料とし、供給液の水/エタノール比が10/90(vol%)で、供給液の温度が25℃の場合(比較例2、実施例2、実施例4)の評価結果をまとめたものである。表3は炭化温度700℃で作製した炭素膜を試料とし、供給液に酢酸が加わった場合(実施例5、実施例6)の評価結果をまとめたものである。表4は炭化温度800℃で作製した炭素膜を試料とし、供給液の水/エタノール比が90/10(vol%)で、供給液の温度が70℃の場合(比較例3、参考例)の評価結果をまとめたものである。表5は炭化温度750℃で作製した炭素膜を試料とし、供給液の水/エタノール比が90/10(vol%)で、供給液の温度が70℃の場合(比較例4、実施例8)の評価結果をまとめたものである。 The evaluation results of Examples , Reference Examples and Comparative Examples are summarized in Tables 1 to 5 below. In Examples and Reference Examples shown in Tables 1 to 4, acetic acid molecules are adsorbed on the carbon film, and in Examples shown in Table 5, citric acid molecules are adsorbed on the carbon film. Table 1 shows a carbon film produced at a carbonization temperature of 700 ° C. as a sample, when the water / ethanol ratio of the supply liquid is 90/10 (vol%) and the temperature of the supply liquid is 70 ° C. (Comparative Example 1, Implementation) The evaluation results of Example 1 and Example 3) are summarized. Table 2 uses a carbon film produced at a carbonization temperature of 700 ° C. as a sample, the water / ethanol ratio of the supply liquid is 10/90 (vol%), and the temperature of the supply liquid is 25 ° C. (Comparative Example 2, Example 2). The evaluation results of Example 4) are summarized. Table 3 summarizes the evaluation results in the case where acetic acid was added to the supply liquid (Examples 5 and 6) using a carbon film produced at a carbonization temperature of 700 ° C. as a sample. Table 4 shows a case where a carbon film produced at a carbonization temperature of 800 ° C. is used as a sample, the water / ethanol ratio of the supply liquid is 90/10 (vol%), and the temperature of the supply liquid is 70 ° C. (Comparative Example 3, Reference Example ). This is a summary of the evaluation results. Table 5 shows a case where a carbon film produced at a carbonization temperature of 750 ° C. is used as a sample, the water / ethanol ratio of the supply liquid is 90/10 (vol%), and the temperature of the supply liquid is 70 ° C. (Comparative Example 4 and Example 8). ) Is a summary of the evaluation results.

Figure 0004777666
Figure 0004777666

Figure 0004777666
Figure 0004777666

Figure 0004777666
Figure 0004777666

Figure 0004777666
Figure 0004777666

Figure 0004777666
Figure 0004777666

以上の結果より、前記炭素膜に水/エタノール混合液を供給した場合、水が選択的に透過することがわかる。また、pH=1といった強酸に浸漬しても、膜の破壊や水/エタノール分離性能の低下はなく、むしろこのような酸処理により分離性能が向上した。加えて、供給液に酸が混在しても、分離性能はほとんど変化しなかった。更に、水溶液にした時に酸性を示す酢酸分子を含む気体に暴露した場合においても、分離性能の向上が認められた。 From the above results, it can be seen that when the water / ethanol mixed solution is supplied to the carbon membrane, water selectively permeates. Further, even when immersed in a strong acid such as pH = 1, the membrane was not destroyed and the water / ethanol separation performance was not lowered, but rather the separation performance was improved by such acid treatment. In addition, the separation performance hardly changed even when acid was mixed in the feed solution. Furthermore, even when exposed to a gas containing acetic acid molecules that show acidity when made into an aqueous solution, an improvement in separation performance was observed.

本発明は、例えばバイオマスから得られる水とエタノールとを含有する液体混合物からエタノールを回収する際に、水とエタノールとを分離する方法として好適に利用することができる。   The present invention can be suitably used as a method for separating water and ethanol, for example, when recovering ethanol from a liquid mixture containing water and ethanol obtained from biomass.

実施例において、水/エタノール分離性能の評価に使用した浸透気化装置の概略図である。In an Example, it is the schematic of the pervaporation apparatus used for evaluation of water / ethanol separation performance. 参考例において、水溶液にした時に酸性を示す酢酸分子を含む気体に、炭素膜を暴露した方法を示す概略図である。 In a reference example , it is the schematic which shows the method of exposing the carbon film to the gas containing the acetic acid molecule | numerator which shows acidity when it was made into aqueous solution.

符号の説明Explanation of symbols

1…炭素膜(炭素膜積層体)、2…ガラスチューブ、3…アルミナ板、4…恒温槽、5…供給液、6…ビーカー、7…シリコーン栓、8…冷却トラップ、9…液体窒素、10…チューブ、11…撹拌子、12…温度計、13…冷却管、14…真空ポンプ、15…酢酸、16…三角フラスコ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Carbon film (carbon film laminated body), 2 ... Glass tube, 3 ... Alumina plate, 4 ... Constant temperature bath, 5 ... Supply liquid, 6 ... Beaker, 7 ... Silicone stopper, 8 ... Cooling trap, 9 ... Liquid nitrogen, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Tube, 11 ... Stirrer, 12 ... Thermometer, 13 ... Cooling tube, 14 ... Vacuum pump, 15 ... Acetic acid, 16 ... Erlenmeyer flask

Claims (7)

多孔質基材の表面に形成された樹脂層からなる炭素膜の前駆体を、酸素不活性雰囲気下、400〜1000℃の温度範囲で熱分解することにより炭化して得られる炭素膜であって、前記炭化後に少なくとも1度、酢酸水溶液又はクエン酸水溶液に1〜24時間浸漬し、酢酸分子又はクエン酸分子を細孔壁に吸着させる処理が施された炭素膜。 A carbon film obtained by carbonizing a carbon film precursor composed of a resin layer formed on the surface of a porous substrate by pyrolysis in a temperature range of 400 to 1000 ° C. in an oxygen inert atmosphere. A carbon film that has been subjected to a treatment for adsorbing acetic acid molecules or citric acid molecules to pore walls by dipping in an acetic acid aqueous solution or citric acid aqueous solution at least once after the carbonization for 1 to 24 hours . 前記炭素膜の前駆体が、繰り返し単位が下記一般式(1)で表されるポリイミド樹脂(ただし、式中Xは炭素数2〜27の脂肪族基、環式脂肪族基、単環式芳香族基、縮合多環式芳香族基、及び芳香族基が直接又は架橋員により相互に連結された非縮合多環式芳香族基からなる群より選ばれた4価の基を示し、nは5〜10000の整数を示し、Yは下記一般式(2)で表され、当該一般式(2)においては、主鎖骨格を形成するフェニレン基のうち少なくとも1つがm−フェニレン基であり、Zは直結、−O−、−CO−、−S−、−SO−、−CH−、−C(CH−又は−C(CF−を示し、mは1〜3の整数を示し、また、R1−4及びR’1−4は、−H、−F、−Cl、−Br、−I、−CN、−CH、−CF、−OCH、フェニル基、4−フェニルフェニル基、フェノキシ基又は4−フェニルフェノキシ基であり、R1−4及びR’1−4は全てが同一でも、また異なっていてもよく、更にその一部のみが同一であってもよい)の前駆体である下記一般式(3)で表されるポリアミド酸(式中、XとYは前記と同様の基を表す)を前記多孔質基材の表面に塗布し、加熱、乾燥して形成されたものである請求項1に記載の炭素膜。
Figure 0004777666
Figure 0004777666
Figure 0004777666
The precursor of the carbon film is a polyimide resin having a repeating unit represented by the following general formula (1) (wherein X is an aliphatic group having 2 to 27 carbon atoms, a cyclic aliphatic group, or a monocyclic aroma) A tetravalent group selected from the group consisting of an aromatic group, a condensed polycyclic aromatic group, and a non-condensed polycyclic aromatic group in which the aromatic groups are connected to each other directly or by a crosslinking member, Y represents an integer of 5 to 10,000, and Y is represented by the following general formula (2). In the general formula (2), at least one of phenylene groups forming the main chain skeleton is an m-phenylene group, and Z Represents direct connection, —O—, —CO—, —S—, —SO 2 —, —CH 2 —, —C (CH 3 ) 2 — or —C (CF 3 ) 2 —, and m represents 1 to 3 R 1-4 and R ′ 1-4 are —H, —F, —Cl, —Br, —I, —CN, —CH 3. , —CF 3 , —OCH 3 , phenyl group, 4-phenylphenyl group, phenoxy group or 4-phenylphenoxy group, and R 1-4 and R ′ 1-4 may be the same or different. And a polyamic acid represented by the following general formula (3) (wherein X and Y represent the same groups as described above) which is a precursor of The carbon film according to claim 1, wherein the carbon film is formed by applying to the surface of a porous substrate, heating and drying.
Figure 0004777666
Figure 0004777666
Figure 0004777666
前記ポリイミド樹脂が下記構造式(4)で表されるものである請求項2に記載の炭素膜。
Figure 0004777666
The carbon film according to claim 2, wherein the polyimide resin is represented by the following structural formula (4).
Figure 0004777666
前記ポリイミド樹脂が下記構造式(5)で表されるものである請求項2に記載の炭素膜。
Figure 0004777666
The carbon film according to claim 2, wherein the polyimide resin is represented by the following structural formula (5).
Figure 0004777666
前記多孔質基材が0.005〜5μmの平均細孔径と25〜55%の気孔率とを有するものである請求項1ないし4の何れか一項に記載の炭素膜。 The carbon film according to any one of claims 1 to 4, wherein the porous substrate has an average pore diameter of 0.005 to 5 µm and a porosity of 25 to 55%. 請求項1ないし5の何れか一項に記載の炭素膜の片面に、水と有機溶剤とを含有する液体混合物を接触させ、当該炭素膜の反対側に水を選択的に透過させることにより、前記水と前記有機溶剤とを分離する、炭素膜を用いた水と有機溶剤との分離方法。 By bringing a liquid mixture containing water and an organic solvent into contact with one side of the carbon film according to any one of claims 1 to 5, and selectively allowing water to permeate through the opposite side of the carbon film. A method for separating water and an organic solvent using a carbon membrane, wherein the water and the organic solvent are separated. 前記有機溶剤がエタノールである請求項6に記載の炭素膜を用いた水と有機溶剤との分離方法。 The method for separating water from an organic solvent using the carbon membrane according to claim 6, wherein the organic solvent is ethanol.
JP2005025316A 2005-02-01 2005-02-01 Carbon membrane and method for separating water and organic solvent using carbon membrane Active JP4777666B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005025316A JP4777666B2 (en) 2005-02-01 2005-02-01 Carbon membrane and method for separating water and organic solvent using carbon membrane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005025316A JP4777666B2 (en) 2005-02-01 2005-02-01 Carbon membrane and method for separating water and organic solvent using carbon membrane

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006212480A JP2006212480A (en) 2006-08-17
JP4777666B2 true JP4777666B2 (en) 2011-09-21

Family

ID=36976126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005025316A Active JP4777666B2 (en) 2005-02-01 2005-02-01 Carbon membrane and method for separating water and organic solvent using carbon membrane

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4777666B2 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100612896B1 (en) 2005-05-18 2006-08-14 삼성에스디아이 주식회사 Mesoporous carbon and method of producing the same
US7614505B2 (en) 2006-11-08 2009-11-10 Ngk Insulators, Ltd. Ceramic filter and regenerating method thereof
US7677399B2 (en) * 2006-12-25 2010-03-16 Ngk Insulators, Ltd. Separation membrane and manufacturing process thereof
CA2689499C (en) 2007-06-27 2014-05-20 Ngk Insulators, Ltd. Separation membrane complex, and method for manufacturing the separation membrane complex
WO2009150903A1 (en) * 2008-06-10 2009-12-17 日本碍子株式会社 Carbon film and method for producing the same
JP5624542B2 (en) * 2009-07-10 2014-11-12 日本碍子株式会社 Carbon membrane manufacturing method, carbon membrane, and separation apparatus
JP5359914B2 (en) * 2010-02-12 2013-12-04 宇部興産株式会社 Polyimide gas separation membrane and gas separation method
JP5359957B2 (en) * 2010-02-12 2013-12-04 宇部興産株式会社 Polyimide gas separation membrane and gas separation method
JP2011177695A (en) * 2010-03-04 2011-09-15 Toyobo Co Ltd Method for producing pervaporation membrane, pervaporation membrane and organic solvent recovery system
EP3878544A4 (en) * 2019-01-18 2022-08-03 Toray Industries, Inc. Carbon membrane for fluid separation use

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62213813A (en) * 1986-03-17 1987-09-19 Dainippon Ink & Chem Inc Method for improving water permeability of micro-porous membrane
JPH0738939B2 (en) * 1987-07-03 1995-05-01 宇部興産株式会社 Porous hollow fiber membrane
KR100216669B1 (en) * 1990-10-30 1999-09-01 스프레이그 로버트 월터 Articles having a hydrophilic polymeric shell and method for preparing the same
JP3609158B2 (en) * 1995-06-20 2005-01-12 石原産業株式会社 Method for supporting inorganic particles
JP4253459B2 (en) * 2002-03-27 2009-04-15 日本碍子株式会社 Carbon film structure and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006212480A (en) 2006-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4777666B2 (en) Carbon membrane and method for separating water and organic solvent using carbon membrane
JP4253459B2 (en) Carbon film structure and manufacturing method thereof
Hayashi et al. Effect of oxidation on gas permeation of carbon molecular sieving membranes based on BPDA-pp ‘ODA polyimide
JP5373962B2 (en) Polymer membranes derived from aromatic polyimide membranes.
JP5607721B2 (en) High performance crosslinked polybenzoxazole and polybenzothiazole polymer films
CN1248773C (en) Copolyimide gas separation membranes
US8575414B2 (en) Membrane system for natural gas upgrading
TWI641654B (en) Polyimide composition and preparation method of separation membrane
JPS6355974B2 (en)
JP2013505822A (en) Method for improving the selectivity of polybenzoxazole membranes
US20100108605A1 (en) Ethanol stable polyether imide membrane for aromatics separation
JP2684582B2 (en) Polyimide separation membrane
US5032279A (en) Separation of fluids using polyimidesiloxane membrane
JP2841698B2 (en) Separation method of lower alcohol
JPH0852332A (en) Composite gas separation membrane and production thereof
JPS63166415A (en) Polyimide gas separating membrane
JPH11192420A (en) Separation membrane and separation of olefin using the same
JPS63264121A (en) Polyimide membrane for separating gas
JPH038818B2 (en)
JPH07236822A (en) Gas-separation membrane using surface modified polyimide resin, and its production
JPH02222716A (en) Gas separating membrane and separation of gas
EP4028448A1 (en) Polymer layers by reactive printing
JPH03284334A (en) Separation of lower alcohol
JP4070292B2 (en) Gas separation membrane with fluorine-containing polyimide resin
JP2003236352A (en) New separation membrane and method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071114

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100223

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100420

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101005

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101202

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110628

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110630

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4777666

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140708

Year of fee payment: 3